Решения наихудшей предсказания в физике

Космологическая постоянная, введенная века назад Альбертом Эйнштейном в его общей теории относительности, является бельмом на стороне физиков. Разница между теоретическим предсказанием этот параметр и его измерение на основе астрономических наблюдений-порядка 10121. Это не удивление узнать, что эта оценка является худшим за всю историю физики. В статье, которая опубликована в физике буквы B, исследователь из Университета Женевы (УНИГЭ), Швейцария предлагает подход, который может, казалось бы, устранить эту несогласованность. Оригинальные идеи в бумаге, надо признать, что другую константу Ньютона всемирного тяготения G, которая также является частью уравнения в общей теории относительности — могут различаться. Это потенциально серьезный прорыв, который был позитивно воспринят научным сообществом, по-прежнему необходимо продолжать для того, чтобы генерировать предсказания, которые можно подтвердить (или опровергнуть) экспериментально.

«Моя работа состоит из новых математических манипуляций из уравнений Общей теории относительности, которая, наконец, позволяет согласовать теорию и наблюдения о космологической постоянной», начинается Лукас Lombriser, доцент кафедры теоретической физики в УНИГЭ факультета наук и автором статьи.

Расширение в полное ускорение

Космологическая постоянная Λ (лямбда) была введена в уравнения в общей теории относительности Эйнштейном более ста лет назад. Знаменитый физик нужен постоянный, чтобы убедиться, что его теория будет совместима с Вселенной, по его мнению, статический. Однако, в 1929 году другой физик — — Эдвин Хаббл обнаружил, что галактики все отдаляются друг от друга, знак того, что Вселенная на самом деле расширяется. Узнав об этом, Эйнштейн сожалел о том, что он ввел космологическую постоянную, которая стала бесполезной в его глазах, и даже описал ее как «величайшей ошибкой своей жизни».

В 1998 году, точного анализа далеких сверхновых, которые предоставляет доказательства того, что расширение Вселенной, далеко не постоянное, На самом деле ускоряется, как будто таинственной силой отек космоса все быстрее и быстрее. Космологическая постоянная была тогда в очередной раз призвали для того, чтобы описать то, что физики называют «энергией вакуума» — энергии, чья природа неизвестна (мы говорим о темной энергии, квинтэссенция и т. п.). но который отвечает за ускоренное расширение Вселенной.

Наиболее точные наблюдения сверхновых, и, особенно, из космического микроволнового фонового (реликтового излучения, которое исходит от всех частей неба и который считается оставшегося от Большого Взрыва), сделали возможным измерить экспериментально значение для космологической постоянной. В результате получается очень мелким рисунком (1.11 × 10-52 м-2 ), что, тем не менее, достаточно большая для создания желаемого эффекта ускоренного расширения.

Огромный разрыв между теорией и наблюдением

Проблема в том, что теоретическое значение космологической постоянной очень разные. Это значение получается с помощью квантовой теории поля: это верно, что пары частиц на очень малых масштабах создаются и разрушаются почти мгновенно в любой точке пространства и в любой момент. Энергия этого «колебания вакуума» — очень реальное явление — интерпретируется в качестве вклада в космологическую постоянную. Но когда его значение вычисляется огромная цифра получается (3.83 × 1069 м-2), которые в значительной степени несовместимы с экспериментальным значением. Эта оценка представляет собой самый большой разрыв в истории, полученных (фактор 10121, т. е. один за 121 нулей) между теорией и экспериментом во всех областях науки.

Эта проблема космологической постоянной одной из самых «горячих» тем в нынешней теоретической физике, и он мобилизует многочисленных исследователей во всем мире. Все смотрят на уравнения общей теории относительности со всех сторон в попытке раскрыть идеи, которые будут решать вопрос. Хотя некоторые стратегии были выдвинуты, нет общего консенсуса на время.

Профессор Lombriser, в свою очередь, имел первоначальную идею несколько лет назад О внесении изменения в универсальная гравитационная постоянная г (Ньютона), который появляется в уравнениях Эйнштейна. Это означает, что Вселенная, в которой мы живем (с г 6.674 08 × 10-11 м3 / кг С2) становится особым случаем среди бесконечного числа различных теоретических возможностей.

После многочисленных разработок и гипотез, математический подход профессора Lombriser это означает, что можно вычислить ΩΛ параметр (омега лямбда), который является другим способом выражения космологической постоянной, но, что гораздо легче манипулировать. Этот параметр определяет также текущая часть Вселенной состоит из темной энергии (остальные-в составе материи). Теоретическое значение полученных в Женеве физик 0.704 или 70.4%. Эта цифра находится в хорошем согласии с лучшими экспериментальная оценка, полученная на сегодняшний день, 0.685 или 68,5%, заявив, что это огромное улучшение по сравнению с 10121 несоответствие.

Этот первоначальный успех теперь нужно последовать дальнейшие анализы, чтобы проверить, является ли новый механизм, предложенный Lombriser может быть использован, чтобы переосмыслить или уточнить другие тайны космологии. Физик уже был приглашен, чтобы представить и объяснить свой подход в научных конференциях, которая отражает заинтересованность общества.

сделать разницу: спонсорские возможности